FATORES TÉCNICOS E FISIOLÓGICOS QUE INTERFEREM NO USO DO OXIMETRO DE PULSO NO CTI: DO CONTEXTO HISTÓRICO AO ASSISTENCIAL

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Revista UNIABEU, V.11, Número 27, janeiro-abril de 2018.

FATORES TÉCNICOS E FISIOLÓGICOS QUE INTERFEREM NO USO

DO OXÍMETRO DE PULSO NO CTI: DO CONTEXTO HISTÓRICO AO

ASSISTENCIAL

Nayra de Souza Pessanha1 Roberta Silva Coelho2 Rodrigo Francisco de Jesus3 Wanderson Alves Ribeiro4 Resumo: A oximetria de pulso é muito empregada para pacientes que necessitam de monitoramento contínuo de saturação de oxigênio em diversos locais como: unidades de internação, ambulatório de teste de função pulmonar, pronto atendimento, terapia intensiva, home

care e centro cirúrgico. Tem como principal finalidade a detecção precoce de hipoxemia em

diversas situações e a monitorização da perfusão e circulação. Diante disso o artigo tem como objetivo contextualizar a utilização do oxímetro de pulso no CTI e descrever os possíveis fatores técnicos e fisiológicos capazes de interferir na veracidade dos resultados encontrados no uso do oxímetro de pulso. Como metodologia, utilizaram-se artigos publicados em base de dados virtuais. Para tal, utilizou-se a Biblioteca Virtual de Saúde, nas bases de informações LILACS, BDENF, MEDLINE e SCIELO, com recorte temporal de 2006 a 2016. Após a leitura reflexiva dos artigos, emergiram duas categorias para análise de dados e resultados encontrados. Conclui-se que o oxímetro de pulso tem um papel importante dentro de uma terapia intensiva, auxilia na recuperação dos pacientes e diagnósticos como: anemia falciforme, asma, edema agudo de pulmão, enfisema pulmonar, hipóxia, pneumonia, sem contar com as vantagens, pois é um método não invasivo, proporciona informações instantâneas e contínuas de alterações fisiológicas, permitindo uma rápida atuação, não necessita calibrar, oferece pequena margem de erro para saturação entre 60% e 100%, além de reduzir o número de coletas sanguíneas para análises gasométricas.

Palavras-chave: centro de terapia intensiva; oximetria transcutânea; consumo de oxigênio; fisiologia do sangue.

Abstract: Pulse oximetry is very useful for patients requiring continuous monitoring of oxygen saturation in several places such as: hospitalization units, pulmonary function test outpatient clinic, prompt care, intensive care, home care and surgical center. Its main purpose is the early detection of hypoxemia in several situations and the monitoring of perfusion and circulation. The purpose of this article is to contextualize the use of the pulse oximeter in the ICU and to describe the possible technical and physiological factors capable of interfering with the veracity of the results found in the use of the pulse oximeter. As a methodology, articles published in a virtual database were used. The Virtual Health Library was used in the LILACS, BDENF, MEDLINE and SCIELO information bases, with a temporal cut from 2006 to 2016. After reflective reading of the articles, two categories emerged to analyze the data and results found. It is concluded that the pulse oximeter

1_{Pós Graduada em Clientes de alta Complexidade com ênfase em CTI (UNIGRANRIO). Enfermeira Rotina na Unidade}

Coronariana do Hospital Samaritano

2_{Mestranda acadêmica em Pacientes de alta complexidade com ênfase em emergência IBRATI Instituto Brasileira de terapia}

Intensiva, Pós Graduada em Clientes de alta Complexidade com ênfase em CTI (UNIGRANRIO). Preceptor de estágio acadêmico do curso de graduação em Enfermagem da UNIABEU; supervisora de estagio do Colégio Flama na emergência do HGNI, Enfermeira do CTI do Hospital Estadual Vereador Melchiades Calazans

3_{Coordenador do Curso de Graduação em Enfermagem e Pós Graduação em Clientes de alta Complexidade com ênfase em}

CTI. Professor do Curso de Graduação em Enfermagem da Unigranrio.

4_{Enfermeiro. Preceptor de Estágio Acadêmico do Curso de Graduação em Enfermagem da}

UNIABEU.Pós-Graduado em Estratégia Saúde da Família (UNIRIO); Alta Complexidade com Ênfase em CTI (UNIGRANRIO); Informática em Saúde (UNIFESP). Mestrando Acadêmico em Ciências do Cuidado em Saúde pela Escola de Enfermagem Aurora de Afonso Costa da Universidade Federal Fluminense – Niterói/RJ)

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plays an important role in an intensive therapy, it helps patients recover and diagnoses such as: sickle cell anemia, asthma, acute pulmonary edema, pulmonary emphysema, hypoxia, pneumonia, not counting the advantages, Because it is a non-invasive method, it provides instant and continuous information of physiological changes, allowing a fast performance, does not need to calibrate, offers a small margin of error for saturation between 60% and 100%, besides reducing the number of blood collections for gasometric analysis.

Keywords: descriptors: intensive care unit; transcutaneous oximetry; oxygen consumption, blood

physiology.

1. INTRODUÇÃO

A oximetria de pulso é muito empregada para pacientes que necessitam de monitoramento contínuo de saturação de oxigênio em diversos locais como: unidades de internação, ambulatório de teste de função pulmonar, pronto atendimento, terapia intensiva, home care e centro cirúrgico. Tem como principal finalidade a detecção precoce de hipoxemia em diversas situações e a monitorização da perfusão e circulação.1

No processo de ensino-aprendizagem pôde-se conhecer de forma teórica a relevante influência do uso do oxímetro de pulso, por permitir uma monitorização contínua e não invasiva da saturação parcial de oxigênio e, ainda, subsidiar uma assistência eficaz diante das variabilidades que podem ser ocasionadas ao paciente, frente à falta desta monitorização e, assim, as complicações advindas de uma assistência inadequada ou deficiente.

Cabe informar que as primeiras medições eram feitas no lóbulo da orelha. O lóbulo era comprimido a uma pressão de 200 mmHg e fazia-se uma medição: após, o lóbulo era descomprimido e efetuava-se a segunda medição. A saturação de oxigênio era calculada como a diferença entre duas medidas. O processo de compressão do lóbulo da orelha era utilizado para retirar o sangue da região onde estava sendo feita a medição, processo que servia como calibração do equipamento e referência para segunda.2

Nesse sentido, aborda-se que o avanço tecnológico nas últimas décadas permitiu a medição não invasiva da saturação percutânea de oxigênio (SpO2). Atualmente, a saturação de oxigênio é considerada o quinto sinal vital, sendo utilizada de forma universal nas unidades de terapia intensiva, centros cirúrgicos, prontos socorros e ambulatórios.3

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Distúrbios relacionados ao mecanismo da respiração podem trazer sérios danos à saúde do indivíduo, provocando, em muitos casos, a morte, sobretudo por falta de oxigenação dos tecidos para a realização de suas atividades metabólicas.

A despeito das situações apresentadas, pode-se afirmar que o uso do oxímetro de pulso permite uma monitorização continua e não invasiva da saturação parcial de oxigênio e, por isso, desempenha um papel fundamental na recuperação dos pacientes que necessitam de cuidados intensivos permanentes, por ter um quadro de saúde instável, que pode agravar até a morte.

Cabe ressaltar também que esta realidade vivenciada pelos profissionais de saúde que utilizam o oxímetro de pulso como estratégia de diagnóstico pode apresentar possíveis fatores técnicos e fisiológicos que interfiram na veracidade dos valores informados.

Frente às problemáticas apresentadas, a construção teórica tem como objeto de estudo os fatores técnicos e fisiológicos encontrados no uso do oxímetro de pulso.

Por sua vez, emergiu como questão norteadora: Quais são os possíveis fatores técnicos e fisiológicos capazes de interferir na veracidade dos resultados encontrados no uso do oxímetro de pulso?

Este artigo tem como objetivos: contextualizar a utilização do oxímetro de pulso no CTI e descrever os possíveis fatores técnicos e fisiológicos capazes de interferir na veracidade dos resultados encontrados no uso do oxímetro de pulso.

2. MÉTODO

Trata-se de uma pesquisa bibliográfica de abordagem qualitativa e caráter descritivo. Cabe ressaltar que a pesquisa bibliográfica é desenvolvida com auxílio de material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos. Embora, em grande parte dos estudos seja exigido algum tipo de trabalho deste gênero, há pesquisas desenvolvidas exclusivamente a partir de fontes bibliográficas.4

Os dados foram coletados em base de dados virtuais. Para tal, utilizou-se a Biblioteca Virtual de Saúde (BVS), na seguinte base de informação: Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS), Literatura Internacional em Ciência da Saúde (MEDLINE), Scientific Eletronic Library Online (SCIELO), dentre outros, no período de maio a junho de 2017.

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Optou-se pelos seguintes descritores: Centro de Terapia Intensiva, OximetriaTranscutânea, Consumo de Oxigênio, Fisiologia do Sangue, que se encontram nos Descritores em Ciência da Saúde (DECS).

Estabeleceram-se, então, para a realização da pesquisa, os critérios de inclusão: textos na íntegra e em português com abordagem da temática estabelecida e que obedecessem ao recorte temporal de 2006 a 2016, e como critérios de exclusão, os textos incompletos e em língua estrangeira, textos que não abordassem a temática estabelecida e com recorte temporal inferior a 2006.

Após a associação de todos os descritores, foram selecionados apenas 10 artigos.

3. ANALISE DE DADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Após a leitura reflexiva dos artigos, emergiram três categorias para descrição da análise e resultados proposto no artigo.

CATEGORIA 1 - HISTÓRICO DA OXIMETRIA DE PULSO

Durante a Segunda Guerra Mundial, houve um grande interesse militar no desenvolvimento e aprimoramento da oximetria, em virtude da necessidade de avaliar a influência da altitude na oxigenação dos pilotos de avião.2

Em 1942, o fisiologista Glen Alan Milikan desenvolveu um equipamento ótico que colocado no lóbulo da orelha fornecia de maneira contínua o valor de saturação de oxigênio, Ele denominou o equipamento de oxímetro, o qual foi utilizado em pesquisas para cálculos da saturação de pilotos em altitudes elevadas.2

Os avanços desta técnica iniciaram nos anos 60, quando foi descoberto que a substância responsável pela cor do sangue, hemoglobina, também era responsável pelo transporte

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de oxigênio. No mesmo período de tempo, percebeu-se que a absorção da luz visível por uma solução de hemoglobina variava de acordo com a oxigenação.5

Em 1947, Julius Comroe usou um oxímetro de orelha primitivo para conduzir um estudo clássico, que demonstrou a imprecisão da utilização de sinais clínicos para prevenir cianoses. Nesse estudo, voluntários respiravam diferentes percentuais de oxigênio a fim de produzir vários graus de saturação de oxigênio. Após 3673 observações, concluiu-se que a equipe médica utilizada no estudo não era apta a detectar cianoses, sem o auxílio da oximetria, antes que elas se tornassem severas.2

A despeito da situação apresentada, pode-se afirmar que mensurar o nível de oxigenação no sangue foi, historicamente, uma tarefa difícil de realizar, além de invasiva, pois isso era feito através da dissolução do sangue em reagentes químicos e a subsequente medição das pressões parciais dos gases resultantes da reação. Processos como este são relativamente lentos, podendo levar mais de 20 minutos, o que para certas situações de monitoramento é um tempo muito longo, visto que alguns tecidos não podem ser submetidos à ausência de oxigênio por tanto tempo.6

Corroborando para melhor contextualização, vale mencionar que o uso do oxímetro de pulso popularizou-se no início da década de 80, e este equipamento tornou-se monitoração padrão em diversas áreas da rotina hospitalar.7

Cabe referir que a principal vantagem desta técnica é obter uma monitoração contínua de forma rápida, fácil, segura e efetiva, não necessitando de calibração antes de cada medição. Diante dos visíveis benefícios, no ano de 1986, os médicos pesquisadores Jonh Severinghaus e Paul Astrup concluíram que o oxímetro de pulso foi indiscutivelmente o mais significativo avanço tecnológico já feito em monitoração do bem-estar e segurança dos pacientes durante a anestesia, recuperação e cuidado crítico.5

CATEGORIA 2 - FUNCIONAMENTO DO OXÍMETRO DE PULSO

O oxímetro de pulso fornece leituras da saturação do sangue, avaliando o comportamento de absorção da oxiemoglobina e deoxiemoglobina em relação aos comprimentos de luz

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vermelha e infravermelha. O aparelho possui um receptáculo para acomodar a porção distal do dedo, com um dos lados contendo uma fonte de luz – composta de dois fotoemissores de luz (LED) – e do outro lado um fotodetector. Um LED emite luz vermelha (660 nm) e outro luz infravermelha (940nm).8

Vale ressaltar que há um equilíbrio na concentração de hemoglobina e oximoglobina. A oximetria de pulso baseia-se na diferença da absorção da luz provida por essas duas moléculas: a hemoglobina oxigenada absorve mais luz infravermelha e deixa mais luz vermelha passar, em relação à hemoglobina desoxigenada.9

Diante do exposto, cabe embasar que o oxímetro é equipado com um sistema dedicado (composto pelo software e hardware), e o alinhamento dos componentes permite assumir que toda luz incidente sobre o fotodetector tem o comprimento de onda do LED iluminante. Em alguns modelos, a leitura é processada em três intervalos de tempo: um para o comprimento de onda vermelha, um para a infravermelha e outro com as duas desligadas. Este último intervalo de tempo é utilizado para captar a luz ambiente, possibilitando a compensação do efeito dessa interferência sobre o fotodetector.10

O funcionamento do oxímetro de pulso é baseado nos diferentes níveis de absorção de luz para a oxiemoglobina a desoxiemoglobina nos diferentes comprimentos de onda utilizadas na oximetria de pulso. O sinal emitido pelos LED atravessa o leito vascularizado e a componente do sinal luminoso transmitido para cada comprimento de onda é captada pelo fotodiodo, sendo enviado ao circuito eletrônico do equipamento para processamento. Os LED são energizados alternadamente, sendo que há um terceiro estágio, chamado estágio escuro, no qual nenhum dos dois LED emite luz. Esse processo é repetido a uma frequência de, aproximadamente, 720Hz.2

Para fornecer uma medida contínua da oxigenação arterial analisando a luz que atinge o fotodetector, o oxímetro de pulso possui dois componentes. O primeiro é o componente basal (CB), com uma transmitância constante ao longo do tempo, originária do conjunto de elementos não pulsáteis, formados por tecidos, capilares, sangue venoso e pele. O segundo componente é pulsátil (CP), decorrente do fluxo fásico de sangue arterial no leito tecidual, que muda de intensidade no tempo, em sincronia com o ciclo cardíaco. Durante

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a sístole há um aumento do volume de sangue, o que promove maior absorção da luz, com decréscimo correspondente na transmitância; durante a diástole, quando diminui o volume sanguíneo, haverá aumento proporcional na intensidade da luz transmitida.10

Ao ser emitida, a luz gerada pelos LEDs encontra pelo caminho a pele, os tecidos, sangue arterial e venoso, todos absorvendo uma parcela de potência luminosa. No entanto, a cada batimento cardíaco, há um incremento na quantidade de sangue arterial, resultando em uma maior absorção de luz durante o surto. Assim, a leitura de um fotodiodo apresenta picos a cada batimento e vales entre os batimentos, tanto para luz vermelha quanto para a infravermelha. Ao analisar apenas os valores oscilatórios do sinal, o que exclui a interferência dos tecidos e sangue venoso, pode-se detectar as características presentes no sangue arterial, como a SPO2e, a taxa de batimentos cardíacos.11

CATEGORIA 3 - OS FATORES TÉCNICOS E FISIOLÓGICOS QUE INTERFEREM NA LEITURA DO OXÍMETRO DE PULSO NO CTI.

Existem fatores que levam à falta de acurácia da oximetria de pulso, entre eles estão: situação em que a saturação de oxigênio está abaixo de 70%; pigmentação da pele; esmalte de unha; luz ambiente, como lâmpadas cirúrgicas, fluorescentes e instrumentos fibroscópicos; movimentação do sensor; sensor não compatível com o aparelho; estados de choque em que há má perfusão tecidual; carboxiemoglobina (COHb) – hemoglobina que tem maior afinidade ao monóxido de carbono, diminuindo a ligação ao oxigênio; metaemoglobina (MetHb) – oxidação do íon ferroso, a forma férrica impede que a hemoglobina se ligue ao oxigênio.1

Em consonância ao contexto, citam-se também, como possíveis fatores de interferência no uso do oxímetro, os erros de leitura em razão de aumentos dos níveis séricos de lipídios e bilirrubina alterando artificialmente os níveis de COHb e MetHb séricos; falta de calibração do aparelho; corantes intravasculares como o azul de metileno, indocianino verde e índigo vermelho e onicomicose.1

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Vale destacar que, posterior à leitura reflexiva dos artigos encontrados referente à temática estabelecida, emergiram duas categorias: Fatores Técnicos que interferem na leitura do Oxímetro e Fatores Fisiológicos que interferem na leitura do Oxímetro, dicotomizadas para diferenciar os fatores supracitados e, assim, descrever de forma específica os contribuintes para a interferência no uso do oxímetro.

Os fatores técnicos que causam interferências estão associados ao processo de emissão, captação e processamento do sinal para obtenção de valores de SpO2, podendo ser divididos em: artefatos de movimento, interferência eletromagnética e interferência luminosa.2

Corroborando com o contexto, cabe mencionar que a movimentação do paciente pode causar uma grande variação na absorção da luz. Por sua vez, isso causa uma variação no sinal detectado, o que leva a erros de leitura, podendo inviabilizar o uso do equipamento e, assim, não ofertar um resultado fidedigno na verificação em questão.

Correntes de alta frequência provenientes de unidades eletrocirúrgicas e de salas de ressonância magnética podem ser irradiadas para o sensor do oxímetro e interferir no seu funcionamento, o que, normalmente, suspende o funcionamento do oxímetro de pulso quando a performance é afetada por interferência eletromagnética.2

Vários fatores podem interferir na eficácia da leitura, dentre os fisiológicos, podem-se citar: pigmentação da pele, presença de carboxihemoglobinae, metahemoglobina, corantes, como azul de metileno, baixa perfusão periférica e esmalte de unhas.12

Os esmaltes de unhas de diversas marcas e cores podem alterar a saturação de oxigênio. A interferência na leitura da oximetria de pulso depende da absorção das luzes vermelha e infravermelha, resultando em decréscimo de 3% a 5% na SpO2, sendo que a cor branca, seguida da cor vermelha, foram as que apresentaram maiores possibilidades de interferência.13

A oximetria de pulso é vulnerável a erros devido a altas concentrações de hemoglobinas disfuncionais (carboxihemoglobina ou metahemoglobina) e à interferência de corantes fisiológicos (azul de metileno). O desempenho também pode ser comprometido pela baixa

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qualidade do sinal, como ocorre, por exemplo, na presença tecidos de pouco perfundidos, com fraca amplitude de pulso.5

Nesse sentido, cabe ratificar que o oxímetro de pulso é um equipamento que tem seu funcionamento dependente da pulsação arterial. Quando o sinal arterial é muito fraco, o oxímetro de pulso não consegue calcular a SpO2. Sinal de pulso fraco deve-se, normalmente, a estados de baixa perfusão de sangue causados por hipotermia, doenças vasculares periféricas, hipertensão ou débito cardíaco baixo.2

4. CONCLUSÃO

A circulação sanguínea é responsável pelo fornecimento de oxigênio a todos os tecidos do corpo humano. No pulmão, o oxigênio difunde-se dos alvéolos para os capilares, depois é bombeado para o coração e para os tecidos, onde há saturação de oxigênio aceitável próxima de 95%, sendo saudável a variação de 97% e 99%. Por este motivo foi percebido a influência do oxímetro de pulso, onde ocorre monitoração não invasiva e contínua, com a finalidade de detectar precocemente algumas doenças e situações de perfusão inadequada.

O oxímetro de pulso tem um papel importante dentro de uma terapia intensiva, auxilia na recuperação dos pacientes e em diagnósticos como: anemia falciforme, asma, edema agudo de pulmão, enfisema pulmonar, hipóxia, pneumonia. Sem contar com as vantagens, pois é um método não invasivo, proporciona informações instantâneas e contínuas de alterações fisiológicas, permitindo uma rápida atuação; não necessita calibrar, oferece pequena margem de erro para saturação entre 60% e 100%, além de reduzir o número de coletas sanguíneas para análises gasométricas.

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Submetido: 06 de janeiro de 2017 Aceito: 25 de abril de 2017